Разработка технологии производства этикетки

Министерство образования и науки Российской Федерации

Контрольная работа

По дисциплине: Технология печатных процессов

Тема проекта: Разработка технологии производства этикетки

Москва 2014 г.

Введение

Способом печати называется полиграфический процесс тиражирования печатного издания.

Основные способы печати отличаются принципами создания печатающих и пробельных элементов на печатной форме и методами передачи печатной краски с печатной формы на запечатываемый материал.

По определению печатание (печать) - это процесс переноса красящего вещества (печатной краски, тонера) с печатной формы на запечатываемый материал.

Зная характерные признаки отдельных способов печати, заказчик может прикинуть, как и где отпечатать свою работу, используя сильные стороны того или иного способа печати. Например, флексография идеально подходит для изготовления всех видов этикетки и упаковки.

Флексографическая печать - один из самых популярных в мире видов печати. Сегодня флексографическая печать по своему качеству конкурирует с другими способами печатных работ, но имеет преимущество в более низкой себестоимости и возможности изготовления большого количества копий. Такое широкое признание этой разновидности высокой печати объясняется, прежде всего тем, что она практически не имеет ограничений по типу запечатываемого материала: это может быть как тонкая пленка ПЭ, ОПП, ОПА, ПЭТ ,НПП, так и достаточно грубый гофрокартон, не говоря уже о различных видах бумаги, фольги и пр. Посещение ближайшего супермаркета убедит Вас в грандиозной популярности упаковки с флексопечатными изображениями.

1. Техническая характеристика и показатели оформления издания

üВид издания - Этикетка для холодного чая «Липтон»;

üПо способу создания является оригиналом с цифрового носителя;

üФормат изделия: в развертке 280*115 мм

üТираж: 1 млн.;

üКрасочность: 6

üСпособ печати - флексография;

üМатериал - полимерная пленка(ПЭВП);

üКонструкция изделия: способ скрепления - сварочный шов

üКонтакт упаковки с продуктом: Отсутствует

üВозможность утилизации - возможна

Рисунок 1

2. Выбор способа печати

В настоящее время флексография плотно укрепилась на упаковочном рынке, постепенно уменьшения на нем офсет и глубокую печать. Эффект превращения флексографии в привлекательный сектор обусловлен рядом технических и рыночных факторов, среди которых, пожалуй, наиболее важными стали изменения в допечатном процессе. Особенно значительным достижением стало создание процесса изготовления цифровых флексографских печатных форм. Такая форма имеет целый ряд неоспоримых преимуществ по сравнению с формой, используемой в других типах печати. Она сочетает в себе простоту изготовления (процесс, несколько похожий на изготовление офсетной формы) с высокой тиражестойкостью, присущей форме при высокой и глубокой печати. Тиражестойкость фотополимерной формы превышает тиражестойкость обычной монометалической офсетной формы на порядок и составляет от 1 до 5 миллионов оттисков. Эластичность формы позволяет ей работать и как декель, что исключает процесс приправки, а так же печатать на материалах с такой грубой фактурой, на которой печать офсетным способом вообще невозможна. Как следствие, флексографские машины дают возможность использовать очень широкий диапазон материалов. Разумеется, изготовление форм для флексо дороже, чем для офсетной печати, поэтому флексография не предназначена для коротких тиражей. Впрочем, тиражи в сотни тысяч или даже миллионные в упаковочной индустрии - обычное дело.

Для печати упаковки, представленной в данной работе был выбран именно этот способ печати.

Флексографская печать - это способ высокой прямой ротационной печати с эластичных (гибких резиновых, фотополимерных) рельефных печатных форм, которые могут крепиться на формных цилиндрах различных размеров. С помощью валика или растрированного цилиндра, взаимодействующего с ракелем, они покрываются жидкой или пастообразной быстровысыхающей (водорастворимой, на летучих растворителях) печатной краской и переносят ее на запечатываемый материал любого вида, включая и невпитывающие материалы. Изображение на печатной форме - зеркальное.

Основные достоинства флексографии:

üБольшой выбор типов носителей для печати;

üВозможность печати на очень толстых материалах;

üОтносительная экономичность на довольно широком диапазоне тиражей;

üГибкость конфигурации форм для печати оттисков разных размеров;

üВозможность применения водных красок;

üВозможность объединения после печатных процессов (ламинирования, вырубки штампом, фальцовки и склейки) в единую линию.

Как и у любого другого способа печати, у флексографии есть свои недостатки:

üОграничение по линиатуре (60 лин/см);

üДеформация мелких печатных элементов по случайным характеристикам;

üсложности монтажа форм (формы в виде гильз);

üнеобходимость набора анилоксовых волокон.

3. Характерные особенности оттисков флексографской печати

Признаки и особенности флексографской печати близки к высокой печати. Однако оттиски флексографской печати либо совсем не пахнут, если используются краски на водной основе, либо имеют спиртовой запах.
Кроме того, по сравнению с высокой печатью во флексографской печати рельеф на оттисках практически не ощущается, поскольку здесь используются эластичные, более мягкие формы. .Если внимательно в лупу рассматривать штрихи и растровые элементы на оттиске, то заметно скопление краски по их краям, а в середине краски очень мало или ее почти нет.

.При рассматривании оттиска высокой печати в лупу на краях элементов букв, штрихов, растровых элементов одно- и многокрасочных оттисков наблюдается более толстый слой краски, чем в середине. Это приводит к получению резко очерченных краев и различной цветовой насыщенности печатных элементов на оттиске.

.Тоновые изображения воспроизводятся растровыми элементами, находящимися обычно на всех участках изображения, в том числе и в самых светлых. При этом растровые элементы оттисков, полученных с фотохимикографических форм или их стереотипов, имеют, как правило, круглую форму - выглядят как точки, а растровые элементы форм, гравированных электромеханическим способом, имеют прямоугольную или квадратную форму.

.Многоцветные тоновые изображения воспроизводятся обычно в четыре краски, и на многокрасочных полутоновых изображениях заметна растровая розетка.

.Из-за высокого давления при печати и твердости печатающих элементов на оборотной стороне некоторых оттисков наблюдается визуально или прощупывается рельеф, образующийся при вдавливании в бумагу печатающих элементов формы в процессе печати.

Выбор материала:

От этикеточных материалов не требуется высоких барьерных свойств, так как их функция не включает защиту упакованной продукции. Главное - без потерь донести до конечного потребителя всю нанесенную на этикетку информацию и сохранить ее товарный вид. Исходя из этого и формируется комплекс необходимых качеств: стойкость краски или внешнего слоя комбинированного материала к внешним физическим или химическим воздействиям. Если этикеточный материал запечатан по внешней стороне (так называемая «внешняя печать»), то краска должна быть устойчива к влажности, истиранию, воздействию различных химических веществ, при этом для большей сохранности поверх красочного слоя наносят специальный защитный лак.

Таблица 1

Наименование операцииНазначение и сущность операцииПараметры и методы контроляПодготовка пленки и краски Выравнивание температуры и влажности с соответствующими параметрами окружающей среды для предотвращения деформации материала, его разрыва в проводящей системе, возникновения на его поверхности зарядов статического электричества, несовмещения красок на оттиске. Перемешивание краски в банке для разрушения структуры с целью улучшения раската краски и перехода ее с поверхности на поверхность. Контролируются печатно-технические свойства пленки, равномерность намотки рулона, его цилиндричность; колориметрические и печатно-технические свойства красок. Использование измерительных приборов, влажность измеряется специальным щупом (гигрометром), вводимым в рулон (~ 7%). Краска-визуальный контроль, а также испытания на различных лабораторных установках. Соответствие техническим условиям печатного процесса и свойствам запечатываемого материала.Подготовка бумагопроводящей системыУстановка рулона, проводка его через печатные секции.Равномерное натяжение ленты печатного материала. Визуальный контроль.Подготовка красочного аппарата Загрузка краски в красочные ящики, юстировка валиков, накат краски на форму.Равномерность наката краски. Визуальный и денситометрический контроль по сухой плашке.Подготовка печатного аппаратаПечатный процесс требует небольшого давления, при этом обеспечивается надежная передача красок с печатной формы на запечатываемый материал. Давление должно быть равномерно распределено по всем печатным элементам как в зоне контакта, так и по всей длине печати.Установка печатных формДля крепления печатной формы на поверхности формного цилиндра используют двустороннюю липкую ленту.Правильное расположение оттиска на листе. Визуальный контроль с использованием измерительных приборов типа линеек, угольников и т.д. по однокрасочным оттискам с тиражных форм, измерительные приборы.Приводка красокСовмещение красок на одной стороне оттискаВизуальный контроль совмещения красок с использованием женевской линейки по многокрасочным оттискам, измерительные приборы. Несовмещение не должно превышать ±0,1мм.ПечатьПолучение изображения на запечатываемом материале.Соответствие подписному листу, приводка, внешний вид оттиска, наличие контрольных шкал. Контроль визуальный и с помощью измерительных приборов, шкал оперативного контроля.Резка на рулоныДля дальнейшей обработкиШтанцевание/высечкаДля придания формы. Упаковка разрезается по определенному шаблону на ротационных высекальных устройствах.Качество высечки: механические дефекты, отклонения. Визуально, при помощи луп, линеек.

. Контроль качества

Для оценки качества цвета служат измерительные устройства. К ним относятся ручные денситометры, а также спектрофотометры для колориметрической регистрации данных и контроля качества. Для контроля приводки красок, качества высечки используются простые оптические инструменты - лупы, с их помощью выявляются отклонения по положению приводочных меток.

Системы контроля могут быть как ручными, выполняемыми технологом, оператором машины, так и автоматизированными, встроенными непосредственно в печатную машину. Оптическими системами контроля, установленными в машине, возможно контролировать процесс печати тиража в режиме реального времени: информация сразу же обрабатывается, и оператору поступает сообщение, он может следить за состоянием печатного процесса, анализировать качество выпускаемой продукции, вносить коррективы.

Таблица 2

Контролируемый параметрМетоды контроляСовмещение красокВизуально с помощью лупы 10-ти кратного увеличения по приводочным крестам. В качестве контрольного и измерительного инструмента при оценке совмещения красок на оттиске используют нониусные шкалы - шкалы с равномерными линейными делениями, которые печатаются с наложением разными красками.Подача краски и давлениеМиры растискивания. Денситометр.ПроскальзываниеШтрихи проскальзывания. Визуальный контроль по полю на шкале.Оптическая плотность, максимальный цветовой охват, колориметрические отклонения основных цветов от стандартных значений.Плашки на тест-шкалах, спектрофотометр и денситометр на отражение.ТреппингПоля тест-шкал. Денситометр. РастискиваниеПоля тест-шкал с различными размерами растровой точки (30,70%). Денситометр.Качество высечкиМеханические дефекты, отклонения. Визуально, при помощи луп, линеек.

Треппинг - применяемый на допечатной стадии полиграфического процесса (при изготовлении макета) приём маскировки дефектов приводки. Заключается в утолщения контуров плашек на определенную величину для предотвращения образования зазоров на стыке двух областей разного цвета из-за не совмещения цветов при многокрасочной типографской печати.

Растискивание - это увеличение площади печатного элемента на оттиске относительно его площади предусмотренной оригинал-макетом. Иногда растискивание считают дефектом, что совсем не корректно - это скорее особенность машины, бумаги и краски. Избежать его нельзя, но можно обеспечить стабильность этого параметра и, зная величину растискивания, компенсировать его на этапе допечатной подготовки.

Печатные краски должны соответствовать способу печати и свойствам запечатываемого материала. На их выбор влияет несколько факторов:

üспособ печати;

üскорость и конструкция печатных машин;

üхарактер печатной формы и назначение печатной продукции;

üвид запечатываемого материала определяет, в основном, способ закрепления красок на оттиске.

Существуют 3 основных типа красок для флексопечати: на основе органических растворителей, на водной основе и УФ-отверждаемые краски. До 1980-х гг. наиболее применяемыми были краски на основе органических растворителей. Позже краски на водной основе были существенно усовершенствованы, и им стали отдавать предпочтение при печати на большинстве изделий из бумаги и картона. Переход к краскам на водной основе произошел в основном из экологических соображений. В последнее время по той же причине все больший интерес проявляется к УФ-отверждаемым краскам. Эти краски имеют большое преимущество при печати на пленках, фольге и ламинатах по сравнению с красками на водной основе, печать которыми на невпитывающих поверхностях затруднительна. Прекрасное качество может быть получено при использовании любой из перечисленных красок.

. Выбор материала

Полиэтилен высокой плотности (НDPE) - ПЭ с линейной макромолекулой и относительно высокой плотностью (0,960 г/см³). Это полиэтилен, называемый также полиэтиленом низкого давления (ПЭНД), его получают полимеризацией со специальными катализаторными системами.

Линейные полиэтилены образуют области кристалличности, которые сильно влияют на физические свойства образцов. Этот тип полиэтилена обычно называют полиэтиленом высокой плотности; он представляет собой очень твердый, прочный и жесткий термопласт, широко применяемый для литьевого и выдувного формования емкостей, используемых в домашнем хозяйстве и промышленности. Полиэтилен высокой плотности прочнее полиэтилена низкой плотности

Линейное строение, о котором упоминалось ранее, характерно для ПЭ, получаемых при низком давлении, боковые цепи образуются, но они коротки и количество их невелико. Сополимеры этилена, например с бутеном-1, также получают при низком давлении для того, чтобы ввести контролируемое число ответвлений в линейную, в сущности, молекулу. Плотность сополимеров составляет 0,945-0,950 г/см3, в то время как линейных гомополимеров - 0,960 г/см3.

Пленки на основе ПЭВП более жесткие, прочные, менее воскообразные на ощупь по сравнению с пленками на основе ПЭНП. Они могут быть получены методом экструзии с раздувом или через плоскую щель (с поливом на охлаждаемый валок или водяным охлаждением). При экструзии с раздувом, однако, получают более мутную, полупрозрачную пленку.

Температура размягчения ПЭВП (121 °С) выше, чем у ПЭНП, поэтому он выдерживает стерилизацию паром. Морозостойкость примерно такая же, как у ПЭНП. Прочность при растяжении и сжатии выше, чем у ПЭНП, а сопротивление удару и раздиру ниже. Из-за линейной структуры молекулы ПЭВП стремятся ориентироваться в направлении течения, и сопротивление раздиру в продольном направлении пленок значительно ниже. Различия сопротивлений раздиру в продольном и поперечном направлениях могут быть увеличены при ориентации, и пленке будут присущи свойства ленточек, работающих на раздир. Проницаемость ПЭВП ниже, чем у ПЭНП, примерно в 5-6 раз, и он является прекрасной преградой влаге. Среди обычных пленок ПЭВП по влагопроницаемости уступает только пленкам на основе сополимеров винилхлорида и винил-иденхлорида. По химической стойкости ПЭВП также превосходит ПЭНП, особенно по стойкости к маслам и жирам. С увеличением плотности растворимость в органических растворителях уменьшается, как и проницаемость по отношению к растворителям. ПЭВП подвержен растрескиванию под действием среды, как и ПЭНП, но этот эффект может быть уменьшен благодаря использованию высокомолекулярных марок ПЭ, у которых этот недостаток отсутствует.

. Выбор оборудования

Виды машин флексографской печати.

Флексографская печать осуществляется с помощью ротационных печатных машин. Машины могут быть трёх основных типов: печатные машины ярусного типа, печатные машины секционного типа и печатные машины планетарного типа.

Печатные машины ярусного типа: ярусная печатная машина состоит из отдельных печатных узлов, расположенных друг над другом, и каждый печатный узел имеет собственный печатный цилиндр. Это был первый тип машин, который применялся в флексографии. На ярусной печатной машине тяжело соблюдать совмещение большого количества цветов, напечатанных на поддающихся растяжению поверхностях даже применяя устройства для регулирования натяжения полотна. Этот тип печатных машин больше всего подходит для печати на более плотных материалах, таких как изделия из толстой бумаги, которые не растягиваются или для изделий, не требующих чёткого совпадения цветов.

Печатные машины секционного типа: как и печатные машины ярусного типа, машины секционного типа имеют отдельные печатные узлы для каждого цвета, и у каждого узла есть собственный печатный цилиндр, но они расположены горизонтально по отношению друг к другу, так же как и в ротационных машинах для офсетной печати. Из-за расстояния между печатными узлами могут возникать проблемы с совмещением печати. В этих машинах используются контрольно-измерительные приборы натяжения, чтобы обеспечивать чёткое совмещение большого количества цветов. Наиболее широко печатные машины секционного типа используется для печати на крупногабаритных изделиях, таких как гофрированные картонные коробки, меньше используются для печати на самоклеящихся этикетках на высоких скоростях.

Печатные машины планетарного типа(для многокрасочной печати с общим цилиндром): в отличие от предыдущих типов машин, в которых печатные узлы независимы друг от друга, в данном типе машин все они сгруппированы вокруг общего цилиндра. Печатные поверхности не поддаются растяжению, поскольку они перемещаются вокруг цилиндра, таким образом, машины планетарного типа - хороший выбор для печати на таких поверхностях, как тонкие пластики, которые бы обычно растягивались при применении других типов печатных машин. Этот тип машин обеспечивает лучшее совмещение большого количества цветов. Некоторые машины планетарного типа для многокрасочной печати оснащены цилиндрами до8 футовв диаметре, что позволяет установить вплоть до 8 печатных узлов вокруг цилиндра. Единственный недостаток машин для многокрасочной печати состоит в том, что они могут напечатать только на одной стороне поверхности.

. Расчетная часть

Исходя из формата печатной формы(1430х1250), можно рассчитать КИМ

Расчет коэффициента использования материала (КИМ):

,

где N - количество разверток на листе,

Sp - площадь развертки,

Sл - площадь листа.

КИМ = 90%

Расчет количества материала (необходимое количество запечатываемого материала в метрах)

Количество материала с учетом приладки:

к = количество печатных листов * коэф. материала на приладку Qk=20000*1,03=20600листов

Расход краски на печать тиража:

флексографский печать краска цвет

Количество листов с учетом приладки * красочность*нормативный расход краски=(20600*6*798)/1000=98,63кг

-нормативный расход краски для печати многокрасочной продукции флексографическим способом на полимерном пленочном материале

Расчет потребного количества краски может осуществляться двумя путями. Первый основан на использовании справочника «Нормы расходования основных полиграфических материалов». По характеру изображения определяется норматив расхода краски на учетную единицу.

Второй метод базируется на использовании современных технологий допечатного процесса и среднестатистических данных для двух групп бумаг. Для его реализации необходимы сведения о суммарной площади печатающей поверхности по каждой краске. Применительно к условному печатному листу выбранного формата.

Воспользуемся вторым методом.

Расход краски осуществляется по формуле:

L - количество листопрогонов ( при совпадении красочности и машины) = 20000

г/1000 кр.оттисков -расход флексографских триадных красок при стопроцентной запечатке пленочного материала.

,48 г/м2 - расход флексографских триадных красок при стопроцентной запечатке пленочного материала.

?Sкр - суммарная площадь запечатки по каждой краске

?Sкр = ?Sг +?Sп+?Sж+?Sч+?Sкр+?Sс

?Sг, ?Sп, ?Sж, ?Sч, ?Sкр, ?Sс - площади покрытия запечатываемого материала данного формата голубой, пурпурной, желтой, красной и синих красок.

Площади запечатки красками одного печатного листа:

Sкр=0,00322 м²;

Sс=0,00644 м²;

Sг=0,02576 м²;

Sж=0,03123м²;

Sбел=0,0322м²;

Sч=0,00644м².

Для красной краски расход:

С учетом погрешности до 10% получаем Gкр=5,3 кг.

Для голубой краски расход:

С учетом погрешности получаем Gг=43,1 кг.

Для синей краски расход:

С учетом погрешности получаем Gс=10,7 кг.

Для желтой краски расход:

С учетом погрешности получаем Gж=52,3 кг.

Для черной краски расход:

С учетом погрешности получаем Gч=10,7 кг.

Для белой краски расход:

С учетом погрешности получаем Gб=53,9 кг.

Заключение

В ходе данной работы был подробно изучен процесс печатания упаковки флексографским способом. Был спроектирован пробный процесс печатания, проведены расчеты потребности в расходных материалах.

Флексопечать предоставляет высокое качество оттиска упаковки и разнообразие запечатываемого материала. Кроме того, по сравнению с другими способами печати упаковки, флексопечать позволяет сократить расходы при печати, что позитивно сказывается на себестоимости продукции. Эта особенность делает флексопечать наиболее экономичной для печати упаковки. При использовании флексографии достигается высокая скорость печати без ущерба для ее качества, что позволяет использовать флексографию при больших тиражах и повышенной срочности исполнения заказа.

Список литературы

1)А.Н. Раскин. Технология печатных процессов. - М.:Книга,1989 г.

)Н.А. Нечипоренко. Технология печатных процессов. - Курс лекций, 2011 г.

)В.В. Лихачев. Технология печатных процессов. Методические указания по курсовому проектированию. - М.:МГУП,2009 г.

)Е.Д. Климова. Упаковочные материалы. Курс лекций,2010 г.